绿色氧化技术合成环己酮

论文摘要

环己酮是重要的有机化工原料。工业上合成环己酮是在锌铁催化下使环己醇在400℃～500℃下氧化脱氢来实现。实验室中合成环己酮常用的方法是用环己醇作原料，漂白粉作氧化剂，在弱酸性条件下完成；也可用铬酸氧化法制备环己酮。这些方法存在很多缺点，如反应条件苛刻，或是氧化剂为有害物质等。双氧水是绿色、无污染和高活性的氧化剂，开发以双氧水为氧化剂合成环己酮的绿色氧化技术具有很广阔的应用前景。本文研究了以双氧水为氧化剂合成环己酮的反应，原料为环己醇或环己烷。通过筛选或自制催化剂，考察了它们对反应的催化性能，确定出了适宜的催化体系及反应条件。实验结果表明：（1）以钨酸钠为主催化剂、双氧水氧化环己醇合成环己酮的反应中，加入酸性配体可有效提高环己酮的产率。其中，HPA-2配体的助催化性能较好。在反应条件：钨酸钠1.2mmol，HPA-20.12mmol，环己醇2mL，双氧水2.5mL，反应温度80℃，反应时间6h，环己酮产率可达98.2％；（2）自制的催化剂中PW-1对双氧水氧化环己醇合成环己酮反应的催化性能较好。在反应条件：环己醇2mL，催化剂PW-10.08g，双氧水2.5mL，反应温度85℃，反应时间8h，此时环己酮的产率为92.6％；（3）双氧水氧化环己烷合成环己酮的反应中，自制催化剂A-载体L对反应的催化效果最为明显。在反应条件：催化剂量0.02g，丙酮10mL，环己烷0.2mL，双氧水1.5mL，80℃下反应8h，环己酮产率达到38.1％。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 创新点摘要
• 引言
• 第一章 文献综述
• 1.1 环己酮的生产及其用途
• 1.1.1 环己酮的工业用途
• 1.1.2 环己酮的生产制备方法
• 1.2 绿色氧化技术
• 1.2.1 绿色氧化技术的重要性
• 1.2.2 绿色氧化技术的研究进展
• 1.3 绿色氧化剂双氧水在化学合成中应用
• 1.3.1 烯键的氧化
• 1.3.2 醇的氧化
• 1.3.3 酚的氧化
• 1.3.4 醛、酮的氧化
• 1.3.5 含硫有机化合物的氧化
• 1.3.6 胺类的氧化
• 1.3.7 烷烃的氧化
• 1.4 选题意义及研究内容
• 1.4.1 选题意义
• 1.4.2 论文所讨论的内容
• 第二章 筛选催化剂对氧化环己醇合成环己酮反应的催化性能
• 2.1 实验部分
• 2.1.1 反应机理
• 2.1.2 试剂与仪器
• 2.1.3 实验方法
• 2.1.4 分析方法
• 2.2 实验结果与讨论
• 2.2.1 主催化剂的考察
• 2.2.2 酸性配体的筛选
• 2.2.3 钨酸钠—HPA-2体系的研究
• 2.2.4 最佳反应条件的确定
• 2.3 本章小结
• 第三章 自制催化剂对氧化环己醇合成环己酮反应的催化性能
• 3.1 实验部分
• 3.1.1 试剂与仪器
• 3.1.2 催化剂的制备
• 3.3 实验结果与讨论
• 3.3.1 催化剂的筛选
• 3.3.2 催化剂用量的影响
• 3.3.3 双氧水用量的影响
• 3.3.4 反应温度的影响
• 3.3.5 反应时间的影响
• 3.3.6 适宜条件下的验证实验
• 3.4 本章小结
• 第四章 氧化烷烃的探索性实验
• 4.1 实验部分
• 4.1.1 试剂与仪器
• 4.1.2 实验方法
• 4.1.3 催化剂的制备方法
• 4.1.4 分析方法
• 4.2 实验结果与讨论-催化剂种类对双氧水氧化环己烷的影响
• 结论
• 参考文献
• 发表文章目录
• 致谢
• 详细摘要